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Architektur

Das DIEM System ist eine vielseitige Software und Hardware Lösung, beste­hend aus einer Software-, einer Kommunikations- und einer DIEM Anwen­derebene. Das System ist generell anwendbar. Das bedeutet es kann eine Plattform mit verschiedenen verteilten Energieanwendungen beinhalten, z.B. um Laderegler für elektrische Fahrzeuge zu steuern oder PV-Panele mit an­geschlossener Batterie. In einem Messaufbau im Labor wurde das System mit verschiedenen Energieerzeugern und Energieproduzenten geprüft. Im Labor wurde die Antwortzeit und das Kommunikationsprotokoll optimiert.

DIEM System

Wir haben das DIEM System als ein dezen­trales verteiltes System entwickelt. Das bedeu­tet, dass es keine zentra­le Steuereinheit gibt, sondern individuelle Systemkomponenten teilen Information unte­reinander und koordini­eren den Energiefluss, so dass er bestimmten vorher festgelegten Regeln folgt. Diese Regel kann sein elektische Fahrzeuge zu laden, so dass hauptsächlich lokal verfügbare Energiequel­len genutzt werden, oder dass die Last am Versor­gernetz zu bestimmten Tageszeiten reduziert wird. Der Vorteil einer dezentralen Architek­tur liegt darin, dass das System nicht in einem zentralen Punkt versa­gen kann und es leicht erweitert oder verklei­nert werden kann.

Interaktion mit der Hardware

Die Hardware Ebene stel­lt ein Kontrollinterface zur Verfügung, um z.B, den Ener­giefluss von und zu einer Speichereinheit zu kontrol­lieren, kontrolliert die maxi­male Ladung eines E-Mobils oder stellt Informationen zu einem lokalen PV Element zur Verfügung.

Über dieser Hardware Ebene gibt es eine Middleware Ebene, die der Kommunikation und der Verarbeitung der Daten des verteilten Systems dient. Für den Nutzer bedeutet das die Middleware Ebene lässt das System als eine kohärente Einheit erscheinen. Die Middleware Ebene des Systems wurde im Rahmen des Projektes entwickelt und ist unter dem Namen opcsa (Open Process Communica­tion – Simplified Architectu­re) zugänglich.

In der DIEM Anwendungsebe­ne kann eine Software instal­liert werden, so als handele es sich um eine zentrale Einheit.

Anwendungsbeispiel

In dieser Anwendung soll ein PV- System als Energiequelle für das Laden einer E-Fahr­zeugflotte verwendet werden (Abb.17). Der zeitliche Versatz zwis­chen der Bereitstellung von Energie durch die PV Anlage und dem Bedarf an Ladestrom resultiert in einem nicht optimierten Eigenver­brauch des erzeugten Stroms. Ein groβer Teil der produzierten Energie muss an das Versorgernetzwerk abgegeben werden. Mit Hilfe des DIEM Systems ist es möglich den Ladevorgang der Fahrzeuge und einer zugeschalteten Batterie so zu steuern, dass der Eigenverbrauch des Stroms aus der PV-An­lage maximiert werden kann und der Bedarf nach zusätzlicher Versorgung minimiert werden kann.

Die Rolle des DIEM Systems

Wichtig für die effizi­ente Nutzung einer Batterie ist ein Energie­management System, das auf der DIEM Technologie basiert. So können die Einschrän­kungen, die durch die Batterie vorgegeben werden, wie etwa der maximale Lade- und Entladestrom mit den Einschränkungen, die die Ladung der E-Fahr­zeugflotte betreffen sinnvoll kombiniert werden. Schlüssel ist hier die effiziente Nutzung der Batterie, die an die Anforderun­gen der Fahrzeugflotte angepasst wird. Dabei wird immer versucht möglichst viel lokal erzeugten Strom zu nutzen.

 

 

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